C++ 数据类型

傷城~ 2023-10-12 21:26 3阅读 0赞

## C++ 数据类型 ##

使用编程语言进行编程时，需要用到各种变量来存储各种信息。变量保留的是它所存储的值的内存位置。这意味着，当您创建一个变量时，就会在内存中保留一些空间。

您可能需要存储各种数据类型（比如字符型、宽字符型、整型、浮点型、双浮点型、布尔型等）的信息，操作系统会根据变量的数据类型，来分配内存和决定在保留内存中存储什么。

### 基本的内置类型 ###

C++ 为程序员提供了种类丰富的内置数据类型和用户自定义的数据类型。下表列出了七种基本的 C++ 数据类型：

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <th>类型</th> 
   <th>关键字</th> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>布尔型</td> 
   <td>bool</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>字符型</td> 
   <td>char</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>整型</td> 
   <td>int</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>浮点型</td> 
   <td>float</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>双浮点型</td> 
   <td>double</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>无类型</td> 
   <td>void</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>宽字符型</td> 
   <td> <p>wchar_t</p> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

其实 wchar\_t 是这样来的：

typedef short int wchar_t;

所以 wchar\_t 实际上的空间是和 short int 一样。

一些基本类型可以使用一个或多个类型修饰符进行修饰：

*  signed
 *  unsigned
 *  short
 *  long

下表显示了各种变量类型在内存中存储值时需要占用的内存，以及该类型的变量所能存储的最大值和最小值。

**注意：**不同系统会有所差异，一字节为 8 位。

**注意：**默认情况下，int、short、long都是带符号的，即 signed。

**注意：**long int 8 个字节，int 都是 4 个字节，早期的 C 编译器定义了 long int 占用 4 个字节，int 占用 2 个字节，新版的 C/C++ 标准兼容了早期的这一设定。

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <th>类型</th> 
   <th>位</th> 
   <th>范围</th> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>char</td> 
   <td>1 个字节</td> 
   <td>-128 到 127 或者 0 到 255</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>unsigned char</td> 
   <td>1 个字节</td> 
   <td>0 到 255</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>signed char</td> 
   <td>1 个字节</td> 
   <td>-128 到 127</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>int</td> 
   <td>4 个字节</td> 
   <td>-2147483648 到 2147483647</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>unsigned int</td> 
   <td>4 个字节</td> 
   <td>0 到 4294967295</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>signed int</td> 
   <td>4 个字节</td> 
   <td>-2147483648 到 2147483647</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>short int</td> 
   <td>2 个字节</td> 
   <td>-32768 到 32767</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>unsigned short int</td> 
   <td>2 个字节</td> 
   <td>0 到 65,535</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>signed short int</td> 
   <td>2 个字节</td> 
   <td>-32768 到 32767</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>long int</td> 
   <td>8 个字节</td> 
   <td>-9,223,372,036,854,775,808 到 9,223,372,036,854,775,807</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>signed long int</td> 
   <td>8 个字节</td> 
   <td>-9,223,372,036,854,775,808 到 9,223,372,036,854,775,807</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>unsigned long int</td> 
   <td>8 个字节</td> 
   <td>0 到 18,446,744,073,709,551,615</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>float</td> 
   <td>4 个字节</td> 
   <td>精度型占4个字节（32位）内存空间，+/- 3.4e +/- 38 (~7 个数字)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>double</td> 
   <td>8 个字节</td> 
   <td>双精度型占8 个字节（64位）内存空间，+/- 1.7e +/- 308 (~15 个数字)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>long double</td> 
   <td>16 个字节</td> 
   <td>长双精度型 16 个字节（128位）内存空间，可提供18-19位有效数字。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>wchar_t</td> 
   <td>2 或 4 个字节</td> 
   <td>1 个宽字符</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

下面实例会输出您电脑上各种数据类型的大小。

### 实例 ###

\#include<iostream> \#include <limits> using namespace std; int main() \{ cout << "type: \\t\\t" << "\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*size\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*"<< endl; cout << "bool: \\t\\t" << "所占字节数：" << sizeof(bool); cout << "\\t最大值：" << (numeric\_limits<bool>::max)(); cout << "\\t\\t最小值：" << (numeric\_limits<bool>::min)() << endl; cout << "char: \\t\\t" << "所占字节数：" << sizeof(char); cout << "\\t最大值：" << (numeric\_limits<char>::max)(); cout << "\\t\\t最小值：" << (numeric\_limits<char>::min)() << endl; cout << "signed char: \\t" << "所占字节数：" << sizeof(signed char); cout << "\\t最大值：" << (numeric\_limits<signed char>::max)(); cout << "\\t\\t最小值：" << (numeric\_limits<signed char>::min)() << endl; cout << "unsigned char: \\t" << "所占字节数：" << sizeof(unsigned char); cout << "\\t最大值：" << (numeric\_limits<unsigned char>::max)(); cout << "\\t\\t最小值：" << (numeric\_limits<unsigned char>::min)() << endl; cout << "wchar\_t: \\t" << "所占字节数：" << sizeof(wchar\_t); cout << "\\t最大值：" << (numeric\_limits<wchar\_t>::max)(); cout << "\\t\\t最小值：" << (numeric\_limits<wchar\_t>::min)() << endl; cout << "short: \\t\\t" << "所占字节数：" << sizeof(short); cout << "\\t最大值：" << (numeric\_limits<short>::max)(); cout << "\\t\\t最小值：" << (numeric\_limits<short>::min)() << endl; cout << "int: \\t\\t" << "所占字节数：" << sizeof(int); cout << "\\t最大值：" << (numeric\_limits<int>::max)(); cout << "\\t最小值：" << (numeric\_limits<int>::min)() << endl; cout << "unsigned: \\t" << "所占字节数：" << sizeof(unsigned); cout << "\\t最大值：" << (numeric\_limits<unsigned>::max)(); cout << "\\t最小值：" << (numeric\_limits<unsigned>::min)() << endl; cout << "long: \\t\\t" << "所占字节数：" << sizeof(long); cout << "\\t最大值：" << (numeric\_limits<long>::max)(); cout << "\\t最小值：" << (numeric\_limits<long>::min)() << endl; cout << "unsigned long: \\t" << "所占字节数：" << sizeof(unsigned long); cout << "\\t最大值：" << (numeric\_limits<unsigned long>::max)(); cout << "\\t最小值：" << (numeric\_limits<unsigned long>::min)() << endl; cout << "double: \\t" << "所占字节数：" << sizeof(double); cout << "\\t最大值：" << (numeric\_limits<double>::max)(); cout << "\\t最小值：" << (numeric\_limits<double>::min)() << endl; cout << "long double: \\t" << "所占字节数：" << sizeof(long double); cout << "\\t最大值：" << (numeric\_limits<long double>::max)(); cout << "\\t最小值：" << (numeric\_limits<long double>::min)() << endl; cout << "float: \\t\\t" << "所占字节数：" << sizeof(float); cout << "\\t最大值：" << (numeric\_limits<float>::max)(); cout << "\\t最小值：" << (numeric\_limits<float>::min)() << endl; cout << "size\_t: \\t" << "所占字节数：" << sizeof(size\_t); cout << "\\t最大值：" << (numeric\_limits<size\_t>::max)(); cout << "\\t最小值：" << (numeric\_limits<size\_t>::min)() << endl; cout << "string: \\t" << "所占字节数：" << sizeof(string) << endl; // << "\\t最大值：" << (numeric\_limits<string>::max)() << "\\t最小值：" << (numeric\_limits<string>::min)() << endl; cout << "type: \\t\\t" << "\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*size\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*"<< endl; return 0; \}

本实例使用了 **endl**，这将在每一行后插入一个换行符，<< 运算符用于向屏幕传多个值，**sizeof()** 运算符用来获取各种数据类型的大小。

当上面的代码被编译和执行时，它会产生以下的结果，结果会根据所使用的计算机而有所不同：

type:         ************size**************
    bool:         所占字节数：1    最大值：1        最小值：0
    char:         所占字节数：1    最大值：        最小值：?
    signed char:     所占字节数：1    最大值：        最小值：?
    unsigned char:     所占字节数：1    最大值：?        最小值：
    wchar_t:     所占字节数：4    最大值：2147483647        最小值：-2147483648
    short:         所占字节数：2    最大值：32767        最小值：-32768
    int:         所占字节数：4    最大值：2147483647    最小值：-2147483648
    unsigned:     所占字节数：4    最大值：4294967295    最小值：0
    long:         所占字节数：8    最大值：9223372036854775807    最小值：-9223372036854775808
    unsigned long:     所占字节数：8    最大值：18446744073709551615    最小值：0
    double:     所占字节数：8    最大值：1.79769e+308    最小值：2.22507e-308
    long double:     所占字节数：16    最大值：1.18973e+4932    最小值：3.3621e-4932
    float:         所占字节数：4    最大值：3.40282e+38    最小值：1.17549e-38
    size_t:     所占字节数：8    最大值：18446744073709551615    最小值：0
    string:     所占字节数：24
    type:         ************size**************

### typedef 声明 ###

您可以使用 **typedef** 为一个已有的类型取一个新的名字。下面是使用 typedef 定义一个新类型的语法：

typedef type newname;

例如，下面的语句会告诉编译器，feet 是 int 的另一个名称：

typedef int feet;

现在，下面的声明是完全合法的，它创建了一个整型变量 distance：

feet distance;

### 枚举类型 ###

枚举类型(enumeration)是C++中的一种派生数据类型，它是由用户定义的若干枚举常量的集合。

如果一个变量只有几种可能的值，可以定义为枚举(enumeration)类型。所谓"枚举"是指将变量的值一一列举出来，变量的值只能在列举出来的值的范围内。

创建枚举，需要使用关键字 **enum**。枚举类型的一般形式为：

enum 枚举名{ 
         标识符[=整型常数], 
         标识符[=整型常数], 
    ... 
        标识符[=整型常数]
    } 枚举变量;

如果枚举没有初始化, 即省掉"=整型常数"时, 则从第一个标识符开始。

例如，下面的代码定义了一个颜色枚举，变量 c 的类型为 color。最后，c 被赋值为 "blue"。

enum color { red, green, blue } c;
    c = blue;

默认情况下，第一个名称的值为 0，第二个名称的值为 1，第三个名称的值为 2，以此类推。但是，您也可以给名称赋予一个特殊的值，只需要添加一个初始值即可。例如，在下面的枚举中，**green** 的值为 5。

enum color { red, green=5, blue };

在这里，**blue** 的值为 6，因为默认情况下，每个名称都会比它前面一个名称大 1，但 red 的值依然为 0。

### 类型转换 ###

类型转换是将一个数据类型的值转换为另一种数据类型的值。

C++ 中有四种类型转换：静态转换、动态转换、常量转换和重新解释转换。

#### 静态转换（Static Cast） ####

静态转换是将一种数据类型的值强制转换为另一种数据类型的值。

静态转换通常用于比较类型相似的对象之间的转换，例如将 int 类型转换为 float 类型。

静态转换不进行任何运行时类型检查，因此可能会导致运行时错误。

### 实例 ###

int i = 10;  
float f = static\_cast<float>(i); // 静态将int类型转换为float类型

#### 动态转换（Dynamic Cast） ####

动态转换通常用于将一个基类指针或引用转换为派生类指针或引用。动态转换在运行时进行类型检查，如果不能进行转换则返回空指针或引发异常。

### 实例 ###

class Base \{\};  
class Derived : public Base \{\};  
Base\* ptr\_base = new Derived;  
Derived\* ptr\_derived = dynamic\_cast<Derived\*>(ptr\_base); // 将基类指针转换为派生类指针

#### 常量转换（Const Cast） ####

常量转换用于将 const 类型的对象转换为非 const 类型的对象。

常量转换只能用于转换掉 const 属性，不能改变对象的类型。

### 实例 ###

const int i = 10;  
int& r = const\_cast<int&>(i); // 常量转换，将const int转换为int

#### 重新解释转换（Reinterpret Cast） ####

重新解释转换将一个数据类型的值重新解释为另一个数据类型的值，通常用于在不同的数据类型之间进行转换。

重新解释转换不进行任何类型检查，因此可能会导致未定义的行为。

### 实例 ###

int i = 10;  
float f = reinterpret\_cast<float&>(i); // 重新解释将int类型转换为float类型